Разработка комплекта конструкторской документации на кодовый замок
5. Надежность и определение среднего времени безотказной работы
Расчет количественных характеристик надежности схемы при непрерывной работе. Расчет среднего времени безотказной работы. Для каждого типа элементов по табл.1 определим интенсивности отказов в номинальном режиме л0i и поместим их в шестой столбец таблицы.
Таблица 2 Количественные характеристики надежности схемы
п/п |
Наименование |
Тип элемента |
Количество элементов ni |
Коэффициент нагрузки Кн |
л0i·10-6, ч-1 |
бi |
бi· л0i·10-6, 1/ч |
лi·10-6, 1/ч |
лi·mi·10-6, 1/ч |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
Светодиоды |
АЛ307 |
1 |
0.5 |
0.5 |
0.88 |
0.44 |
0.47 |
0.47 |
|
2 |
Диоды |
КД |
7 |
0.5 |
0.2 |
0.88 |
0.176 |
0.1883 |
1.318 |
|
3 |
Конденсаторы |
К50 |
4 |
0.5 |
0.5 |
0.25 |
0.125 |
0.133 |
1.07 |
|
4 |
Резисторы |
МЛТ |
10 |
0.5 |
0.02 |
0.51 |
0.01 |
0.0107 |
0.109 |
|
5 |
Транзисторы |
КТ |
2 |
0.5 |
0.5 |
0.37 |
0.185 |
0.197 |
0.395 |
|
6 |
Переключатели |
KFC-012-H |
6 |
0.5 |
0.05 |
1 |
0.05 |
0.053 |
0.321 |
|
7 |
Микросхемы |
EL4017AE |
1 |
0.5 |
0.5 |
0.71 |
0.355 |
0.38 |
0.38 |
|
8 |
Реле |
ACJ1112P |
1 |
0.5 |
0.25 |
1 |
0.25 |
0.267 |
0.267 |
Интенсивности отказов элементов с учетом условий их эксплуатации определяется по формуле:
(5.1)
где:
л0i - интенсивность отказов данного типа элементов при номинальной электрической нагрузке и нормальных условиях эксплуатации;
бi - коэффициент учитывающий влияние температуры окружающей среды и электрической нагрузки элемента;
k1 - коэффициент, учитывающий влияние механических факторов;
k2 - коэффициент, учитывающий влияние климатических факторов;
k3 - коэффициент, учитывающий влияние пониженного атмосферного давления.
Для нашего устройства выберем коэффициент k1 равным 1,07 (наземная стационарная аппаратура). Коэффициенты k2 и k3 равны 1.
Определим интенсивности отказов элементов с учетом условий их эксплуатации и поместим их в девятый столбец таблицы.
Интенсивность отказов устройства в целом, определяется как:
(5.2)
где mi - число элементов i-го типа;
n - число типов элементов.
Промежуточные вычисления поместим в десятый столбец таблицы, затем суммированием значений в данном столбце получим интенсивность отказов устройства в целом:
Среднее время безотказной работы системы определяется из соотношения:
(5.3)
Что составляет 9622 дня или 316 месяцев или 26 лет, без учета цикличности работы.